CN1372415A - 计算机系统的稳定电视影像录放控制装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种计算机系统中稳定电视影像录放控制方法,其事先设定一组预设更新值于第一组缓存器中,并在第二组缓存器中记录已显示的图框实际更新次数,依据预设更新值及实际更新值间的差值,将预设更新值及实际更新值间的差值至其后续图框更新值中,重新分配的原则是缩小更新值间的变动差距为目的,此外,藉由第二组缓存器中的实际更新次数的读取值,可指出编码的瓶颈(bottleneck),并寻求适当的方法来改善编码设计。

Description

计算机系统的稳定电视影像录放控制装置与方法

本发明是关于计算机系统的稳定电视影像录放控制方法，特别是关于将超出现有显示图框的预定显示时间值部分平均分配至其随后图框的预定更新率中，以使图框间的更新值变动差距缩小。

在信息爆发的时代，计算机系统播放电视影像的品质要求已较以往高。通常，在电视上播放电视影像，每秒所需的图框数量(图框速率)与计算机系统所需的屏幕更新率是不相同的。举例而言，(美国)国家电视标准委员会(NTSC)的标准中，图框更新速率为30，而计算机系统中，其可能将屏幕更新速率设定为75。由于(美国)国家电视标准委员会与计算机系统间的屏幕更新速率设定标准不同，每一个图框的屏幕更新值有可能设定为2或者是3。也就是说，在经过2或3次的屏幕更新后，图框的画面才会被更换。所以对于屏幕上的每一个图框而言，其显示时间并不是固定的。

此外，若电视影像的编码是依循电视影像压缩标准，如(计算机)动态影像压缩标准(MPEG)，则对每一个图框而言，解压缩的时间将会变得不确定，此一不确定因素将会使屏幕更新值间的差距更为增加。举例而言，若假设译码时间比屏幕更新值设定的2或3次还长，则目前图框显示的时间将会超过所需的时间。

若下一个图框的显示时间没改变，则整个电视影像流的显示时间将会比所预期的时间还要长，正常而言，电视影像流必须与声音同步，所以拉长整个电视影像流的显示时间是不被允许的，故为了要让电视影像流与声音流同步，下一个图框的画面显示可能只更新一次或者甚至是直接跳过不予显示，而加以更换画面，屏幕更新值的变动愈高，则图框间的显示时间差距就愈大，这将使计算机系统所播放电视影像就不能像电视所播放的一样平顺稳定，而使观看者的眼睛感到不适。

本发明主要是提供一种装置与方法，是依据先前图框的显示时间、计算机系统的屏幕更新率及电视影像流的图框率，设定图框更新值使电视影像的录放效果更加平顺。在本发明中，第一组缓存器是用以储存所事先设定的预设更新值，其对显示图框所事先设定，此项默认值的设定是依据计算机系统的屏幕更新速率与电视影像流的图框速率所得。所以当显示目前的图框之时，下一个要显示的图框就必须紧跟着被译码。若下一个要显示的图框已经译码完毕，且目前所显示图框的更新次数已达第一组缓存器中所事先设定之预设更新值，则将更新目前的图框画面，反之，则必须等到取得下一个图框之时，才会更换目前所显示的图框。而第二组缓存器则记录着最近所显示过的图框实际更新值，其依据目前图框的实际更新次数计算而得，若目前所显示的图框实际更新次数较事先设定的预设更新值高，则可藉由重新设定第一组缓存器中的预设更新值，将实际更新次数与预设更新值间的差值重新平均分配至其随后图框的预定更新值中，以使图框显示时间的变动差距缩小。

本发明之另一个目的是提供一个确认译码瓶颈的方法，使得电路设计者可以了解图框的译码时间，而重新设计较适当的译码电路。依据第二组缓存器所储存的已显示过的图框实际更新次数读取值，若有图框需要较多的译码时间，或者有许多图框的译码时间较预定的时间还长，则译码电路的设计者必须加快译码的速度，藉由第二组缓存器所储存的信息，使设计者可采用适当的译码电路设计，而改善译码电路的效能。

为使审查员清楚了解本创作的详细流程及技术内容，本发明人将配合以下的较佳实施例、图式及详细的解说，以求审查员清楚了解本发明的精神所在。

图1为一般计算机系统中电视影像录放画面转换的控制方法方块图；

图2为本发明计算机系统中电视影像录放画面转换的控制方法方块图；

图3为本发明计算机系统中电视影像录放画面转换的控制方法详细方块图；

图4A为一般计算机系统中电视影像录放画面转换的控制实施例；

图4B为本发明计算机系统之电视影像录放画面转换的控制实施例；

1 中央处理器            32 第1组缓存器

2 电视影像控制器         33 计数器

3 本发明                 34 比较器

31 第2组缓存器

如图1所示，在传统电视影像录放画面转换控制方法中，其中央处理器1是直接传送画面转换指令来驱动电视影像控制器2转换画面。假设图框更新率为30以及屏幕更新率为75，为了保持电视影像的录放效能(performance)，图框与图框间的显示时间变动须尽可能缩小。因此，有15个图框的更新次数设定为2次，而另外15个图框的更新次数则设定为3次。如此一来，中央处理器1会将预设屏幕更新值的顺序设定为2、3、2、3(如图4A所示)，或者依据电视影像流中每一个编码后图框所预期的译码时间来排列。如图4A所示，中央处理器1将图框F1的预设更新值设定为3，当图框F1的更新次数到达预设更新次数(更新3次)时，就会送一画面更新指令到电视影像控制器2，如果下一个图框F2在目前图框F1的预设更新次数(3次)内完成译码，则目前图框F1的画面就会被更新，并显示下一个图框F2的画面。反之，若下一个图框F2之实际译码时间为5次且目前图框F1的更新次数值(如图4A所示，实际更新次数)，目前图框F1将不会被更换直到下一个图框F2译码完毕为止。为了要使电视影像流与声音流同步，并准时将电视影像流显示完毕，中央处理器1便会将随后图框F2，图框F3，图框F4以及图框F5的预设更新值改变为1、2、2以及3(如图4A所示之未使用本发明的实际更新值)，这样的变动将使得图框间的更新值差距变大。因此，计算机系统所播放的电视影像流就不能像电视中一样平顺，且将会严重影响画面的品质。

图4为本发明3之计算机系统电视影像录放画面转换控制方法。如图3所示，本发明的中央处理器1根据计算机系统的屏幕更新速率以及电视影像流的图框更新速率，将预设更新值设定到第1组缓存器32中。假设图框更新速率为30且屏幕更新率为75，则中央处理器1会以2、3、2、3…的顺序(如图4B所示)将预设更新值设定到第1组缓存器32中。在图4B中，若图框F1的屏幕更新值(如上所述为3)，则目前图框F1更新的次数就为预设更新次数(也就是说3次)，并由计数器33计数，当画面更新指令由比较器34(如图3所示)传送到电视影像控制器2时，若下一个图框F2已经译码准备完毕，则目前的图框F1画面就会被更换并显示下一个图框F2画面(如图4B所示)。当下一个图框F2被显示时，目前图框F1的实际更新值会被加载第2组缓存器31中，并由电视影像控制器2重新设定计数器33(如图3所示)，中央处理器1可由第2组缓存器中读取图框F1的实际更新值，决定第1组缓存器32中的预设更新值是否需要更改，以使随后图框间的更新值变动差距缩小。在此一实例中，预设更新值并不需要改变的原因是实际更新值与预设更新值是相同的。

反之，假设图框2的译码时间需要目前图框F1重复更新5次(如图4B所示，实际译码时间)，所以，在目前图框F1根据预设更新值(参考图4B所示，预设更新值为3)被更新3次之后，下一个图框F2尚未完全译码完毕，目前图框F1的画面将无法被更新直到下一个图框F2完全译码完毕为止(如图4B所示)。当下一个图框F2完全译码完毕后，画面更新指令会被送到电视影像控制器2，就会显示下一个图框F2，并且将目前图框F1画面更新(如图4B所示)，而目前图框F1的实际更新值则藉由计数器33加载第2组缓存器31，而电视影像控制器2会将计数器33重新设定。由于图框F1的预设更新值(其预设更新值为3)与第2组缓存器31中的实际更新值(其实际更新值为5)不同，中央处理器1会将多出的时间(2次更新次数)分配到其随后图框F2、F3、F4以及F5之中，所以，依据随后图框的更新次数2、3、2、3，中央处理器1会将更新次数值更改为2、2、2以及2(如图4B所示，使用本发明的实际更新值)，而将多出的时间分配至其随后图框中，这改变是基于使随后图框F2、F3、F4以及F5间之更新值变动差距缩小的原则而分配(如图4B所示，使用本发明的实际更新值)，故使用本发明的图框显示方法会较其它方法平顺稳定。

如同图3所示，根据第二组缓存器31所储存的已显示过的图框实际更新次数读取值，译码电路设计者可以决定是否必须加快译码速度。假若一图框需要较多的译码时间，例如，需要10次更新次数，或者是超过三分之一图框的译码时间较预定的时间还长，则表示译码电路设计者必须重新采用适当的译码电路设计，以改善译码电路的效能，所以本发明3亦提供一个确认译码瓶颈的方法。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围；即凡依本发明申请的权利要求的保护范围所作的均等变化及修饰，皆为本发明的权利要求的保护范围所涵盖。

虽然文中已应较佳实施例说明本发明，但熟悉本技术者需了解，可对上述实施例加以更改及变更，并不偏离本发明的精神及范围。

Claims (10)

1.一种计算机系统中稳定电视影像录放控制方法，其包含步骤如下：

—藉由计算机系统中的装置，并依据屏幕更新速率及电视影像的图框速率，将图框显示的预设更新率设定在第一组缓存器中；

—在第二组缓存器中记录及读取图框显示的实际更新值；以及

—根据图框显示的实际更新值，调整图框显示的预设更新值；

其中，图框显示的预设更新值调整是依据图框更新值变动的最小化原则，将现有图框的实际更新值与预设更新值间的差值重新分配至其后续图框更新值中。

2.如权利要求1所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制方法，其中，藉由读取第二组缓存器中的实际更新值，使电路设计者可了解图框的译码时间，而重新设计较适当的译码电路。

3.一种计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其包含有：

a.计数器，用以计算目前图框的屏幕更新值；

b.第一组缓存器，藉由计算机系统中的装置，用以储存屏幕显示图框的预设；

c.第二组缓存器，用以储存自计数器所获得的实际图框显示更新值；以及，

d.比较器，其输入为计数器中的记数值以及一组现有图框的预设更新值，输出信号则指示现有图框是否依默认值显示；

其中，根据前述第一组缓存器中设定的预设更新值变动的最小化原则，将现有图框的实际更新值与预设更新值间的之差值重新分配至其后续图框更新值中。

4.如权利要求3所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其中，计算机系统的装置是CPU。

5.如权利要求3或4所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其中，第一组缓存器是队列(queue)。

6.如权利要求3或4所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其中，第一组缓存器是数组(array)。

7.如权利要求5所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其中，第二组缓存器是队列(queue)。

8.如权利要求6所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其中，第二组缓存器是队列(queue)。

9.如权利要求5所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其中，第二组缓存器是数组(array)。

10.如权利要求6所述的计算机系统中稳定电视影像录放控制装置，其中，第二组缓存器是数组(array)。

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